本實用新型涉及一種試驗測試領(lǐng)域，特別涉及一種觸土部件潤滑減阻性能測試試驗臺。

背景技術(shù)：

土壤對深松鏟、車輪、履帶和作業(yè)部件表面的粘附和阻力，嚴(yán)重影響機(jī)具的工作效率、使用壽命和作業(yè)質(zhì)量，并增大了能量消耗。針對觸土機(jī)械部件的粘附問題，研究人員從不同角度提出了許多解決方法，并在地面機(jī)械多種觸土部件上進(jìn)行了應(yīng)用試驗。其中，充液法(充水、氣、油以及一定濃度的聚合物溶液等)具有良好和優(yōu)異的減粘降阻效果，但由于是被動的輸出液體或氣體在某些程度上存在效率不高、潤滑介質(zhì)需求量過大等問題，因此，測試輸出液體的流量、流速與粘附之間的關(guān)系至關(guān)重要。目前還沒有專門的測量裝置完成潤滑條件下粘附力的測試，大多在萬能試驗機(jī)上測量，也沒有專門實現(xiàn)潤滑功能的設(shè)備，試驗過程復(fù)雜、難度大、試驗條件不易控制，在試驗過程中各個方面都有局限性，為了測量出潤滑觸土試樣在土壤中前進(jìn)時的粘附阻力，要求試驗裝置能夠精確控制潤滑液流速、流量、前進(jìn)速度和有效載荷，并能快速準(zhǔn)確地測量出試樣前進(jìn)時的粘附阻力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種觸土部件潤滑減阻性能測試試驗臺，設(shè)定伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，通過測量對比是否有潤滑條件下觸土部件前進(jìn)阻力和所粘附的土的質(zhì)量來評價潤滑條件下觸土部件的減阻效果，評估減阻效果方法簡單直觀，結(jié)果可靠，結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，測試準(zhǔn)確，工作效率高效，實現(xiàn)了對機(jī)械觸土部件表面降阻效果進(jìn)行測試。

本實用新型是由支撐架、土槽、運動控制裝置、數(shù)據(jù)采集裝置和潤滑調(diào)節(jié)裝置組成，土槽固定設(shè)置在支撐架上，運動控制裝置固定設(shè)置在土槽上方，并承擔(dān)著使觸土部件在土槽中雙向運動的作用，潤滑調(diào)節(jié)裝置固定設(shè)置在土槽左上方，并承擔(dān)觸土部件在運動過程中輸送潤滑液的作用，數(shù)據(jù)采集裝置固定設(shè)置在土槽的上端，并承擔(dān)的作用是采集數(shù)據(jù)和控制各裝置；

運動控制裝置包括伺服電機(jī)、滑輪運動副和滑動板，滑輪運動副伺服電機(jī)連接在滑動板上；

所述的滑動板主要包括絲杠、第一光軸、第二光軸，軸承固定板、雙向力傳感器、傳感器連接架、觸土部件、數(shù)個軸承組件、絲母組件、光軸固定板、絲杠浮動支撐座和數(shù)個軸支撐座，絲杠通過絲杠浮動端支撐座連接在光軸固定板上，絲杠設(shè)置在第一光軸和第二光軸之間，第一光軸和第二光軸分別通過數(shù)個軸支撐固定在光軸固定板上上，軸承固定板通過數(shù)個軸承組件分別與第一光軸、第二光軸相連接，并通過絲母組件與絲杠相連，從而實現(xiàn)軸承固定板在絲杠運動副上往復(fù)運動，雙向力傳感器通過傳感器連接架與軸承固定板相連接，觸土部件設(shè)置在土槽內(nèi)；

所述滑輪運動副包括滑輪和立板，滑輪設(shè)置在立板上，運動控制裝置主要實現(xiàn)的運動方式是由伺服電機(jī)與絲杠相連帶動軸承固定板沿著絲杠方向運動，力傳感器分別與滑輪和觸土部件相連接配合，從而滿足試驗中控制運動速度和方向；

數(shù)據(jù)采集裝置包括計算機(jī)、置物板和角鋼，置物板通過角鋼固定設(shè)置在支撐架上，計算機(jī)設(shè)置在置物板上，通過數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)接口將伺服電機(jī)、力傳感器和蠕動泵同時與計算機(jī)相連，用VB軟件編寫程序，軟件主要實現(xiàn)的功能是可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，進(jìn)而控制觸土部件的運動速度和方向，通過數(shù)據(jù)采集器接收力傳感器采集的信息、可以得到部件的運動位移與拉力或者推力的數(shù)據(jù)，通過串口可以控制每個蠕動泵的流量流速和開啟蠕動泵個數(shù)位置，達(dá)到控制潤滑的效果；

潤滑調(diào)節(jié)裝置包括蠕動泵、蠕動泵放置架和水箱，蠕動泵放置架、水箱分別固定設(shè)置在光軸固定板上端，蠕動泵設(shè)置在蠕動泵放置架上，蠕動泵具有進(jìn)水管和出水管，蠕動泵進(jìn)水管與水箱連接，出水管端口處連有噴嘴，所述蠕動泵為微型數(shù)顯蠕動泵，可以精確調(diào)節(jié)流速和流量，流量調(diào)節(jié)范圍在4.5-65ml/min，通過外部軟件編譯，將蠕動泵與計算機(jī)相連，在試驗過程中可以根據(jù)試驗條件不同，可以設(shè)定蠕動泵不同流速和流量，也可以設(shè)定開啟蠕動泵的個數(shù)和蠕動泵潤滑位置，采用不同的潤滑策略，潤滑液通過軟管線路對觸土部件進(jìn)行潤滑，噴嘴與觸土部件要潤滑的部位可以通過螺紋連接，從而實現(xiàn)潤滑調(diào)節(jié)功能。

本實用新型的工作原理和過程：

使用時，將觸土部件置于裝滿土的土槽內(nèi)，用連接件將觸土部件與力傳感器連接好，通過計算機(jī)設(shè)置觸土部件的前進(jìn)速度、方向以及運動的時間，啟動伺服電機(jī)，此時絲杠轉(zhuǎn)動帶動觸土部件向前移動，在此過程中設(shè)置每個蠕動泵的流速，蠕動泵的個數(shù)與位置，進(jìn)行潤滑，數(shù)據(jù)采集器與計算機(jī)相連將所采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中，通過軟件可以得出觸土部件運動時的位移與粘附阻力的圖像，得到試驗數(shù)據(jù)，重新設(shè)定部件的運動方向使部件運動至初始位置，準(zhǔn)備下一次試驗，試驗結(jié)束后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，運動控制裝置,承擔(dān)著使觸土部件在土槽中雙向運動的作用，潤滑調(diào)節(jié)裝置承擔(dān)觸土部件在運動過程中輸送潤滑液的作用，數(shù)據(jù)采集裝置承擔(dān)的作用是采集數(shù)據(jù)和控制各裝置，通過數(shù)據(jù)采集器接收力傳感器采集的信息、可以得到部件的運動位移與拉力或者推力的數(shù)據(jù)，通過串口可以控制每個蠕動泵的流量流速和開啟蠕動泵個數(shù)位置，達(dá)到控制潤滑的效果，蠕動泵可以精確調(diào)節(jié)流速和流量，通過外部軟件編譯，在試驗過程中可以根據(jù)試驗條件不同，可以設(shè)定蠕動泵不同流速和流量，也可以設(shè)定開啟蠕動泵的個數(shù)和蠕動泵潤滑位置，采用不同的潤滑策略，潤滑液通過軟管線路對觸土部件進(jìn)行潤滑，噴嘴與觸土部件要潤滑的部位可以通過螺紋連接，從而實現(xiàn)潤滑調(diào)節(jié)功能。

本實用新型的有益效果：

本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，測試準(zhǔn)確，設(shè)定伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，通過測量對比是否有潤滑條件下觸土部件所粘附的土的質(zhì)量來評價潤滑條件下觸土部件的減阻效果，評估減阻效果方法簡單直觀，工作效率高效，實現(xiàn)了對農(nóng)機(jī)觸土部件表面降阻效果進(jìn)行測試。

附圖說明

圖1是本實用新型的主視圖。

圖2是本實用新型的俯視圖。

圖3是本實用新型的左視圖。

具體實施方式

請參閱圖1、圖2和圖3所示，本實用新型是由支撐架1、土槽2、運動控制裝置3、數(shù)據(jù)采集裝置4和潤滑調(diào)節(jié)裝置5組成，土槽2固定設(shè)置在支撐架1上，運動控制裝置3固定設(shè)置在土槽2上方，并承擔(dān)著使觸土部件在土槽2中雙向運動的作用，潤滑調(diào)節(jié)裝置5固定設(shè)置在土槽2左上方，并承擔(dān)觸土部件在運動過程中輸送潤滑液的作用，數(shù)據(jù)采集裝置4固定設(shè)置在土槽2的上端，并承擔(dān)的作用是采集數(shù)據(jù)和控制各裝置；

運動控制裝置3包括伺服電機(jī)31、滑輪運動副32和滑動板33，滑輪運動副32伺服電機(jī)31連接在滑動板33上；

所述的滑動板33主要包括絲杠331、第一光軸332、第二光軸3321，軸承固定板333、雙向力傳感器334、傳感器連接架335、觸土部件336、數(shù)個軸承組件337、絲母組件338、光軸固定板339、絲杠浮動支撐座340和數(shù)個軸支撐座341，絲杠331通過絲杠浮動端支撐座340連接在光軸固定板339上，絲杠331并設(shè)置在第一光軸332和第二光軸3321之間，第一光軸332和第二光軸3321分別通過數(shù)個軸支撐341固定在光軸固定板上339上，軸承固定板333通過數(shù)個軸承組件337分別與第一光軸332、第二光軸3321相連接，并通過絲母組件338與絲杠331相連，從而實現(xiàn)軸承固定板333在絲杠331運動副上往復(fù)運動，雙向力傳感器334通過傳感器連接架335與軸承固定板333相連接，觸土部件336設(shè)置在土槽2內(nèi)；

所述滑輪運動副32包括滑輪321和立板322，滑輪321設(shè)置在立板322上，運動控制裝置3主要實現(xiàn)的運動方式是由伺服電機(jī)31與絲杠331相連帶動軸承固定板333沿著絲杠331方向運動，力傳感器334分別與滑輪321和觸土部件336相連接配合，從而滿足試驗中控制運動速度和方向；

數(shù)據(jù)采集裝置4包括計算機(jī)41、置物板42和角鋼43，置物板42通過角鋼43固定設(shè)置在支撐架1上，計算機(jī)41設(shè)置在置物板42上，通過數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)接口將伺服電機(jī)31、力傳感器334和蠕動泵51同時與計算機(jī)41相連，用VB軟件編寫程序，軟件主要實現(xiàn)的功能是可以控制電機(jī)31轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，進(jìn)而控制觸土部件的運動速度和方向，通過數(shù)據(jù)采集器接收力傳感器334采集的信息、可以得到部件的運動位移與拉力或者推力的數(shù)據(jù)，通過串口可以控制每個蠕動泵的流量流速和開啟蠕動泵51個數(shù)位置，達(dá)到控制潤滑的效果；

潤滑調(diào)節(jié)裝置5包括蠕動泵51、蠕動泵放置架52和水箱53，蠕動泵放置架52、水箱53分別固定設(shè)置在光軸固定板339上端，蠕動泵51設(shè)置在蠕動泵放置架52上，蠕動泵51具有進(jìn)水管和出水管，蠕動泵進(jìn)水管與水箱53連接，出水管端口處連有噴嘴，所述蠕動泵51為微型數(shù)顯蠕動泵，可以精確調(diào)節(jié)流速和流量，流量調(diào)節(jié)范圍在4.5-65ml/min，通過外部軟件編譯，將蠕動泵51與計算機(jī)41相連，在試驗過程中可以根據(jù)試驗條件不同，可以設(shè)定蠕動泵51不同流速和流量，也可以設(shè)定開啟蠕動泵51的個數(shù)和蠕動泵潤滑位置，采用不同的潤滑策略，潤滑液通過軟管線路對觸土部件336進(jìn)行潤滑，噴嘴與觸土部件336要潤滑的部位可以通過螺紋連接，從而實現(xiàn)潤滑調(diào)節(jié)功能。

本實用新型的工作原理和過程：

請參閱圖1、圖2圖3所示，使用時，將觸土部件336置于裝滿土的土槽內(nèi)2，用連接件將觸土部件336與力傳感器334連接好，通過計算機(jī)41設(shè)置觸土部件336的前進(jìn)速度、方向以及運動的時間，啟動伺服電機(jī)31，此時絲杠331轉(zhuǎn)動帶動觸土部件336向前移動，在此過程中設(shè)置每個蠕動泵51的流速，蠕動泵51的個數(shù)與位置，進(jìn)行潤滑，數(shù)據(jù)采集器與計算機(jī)41相連將所采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中，通過軟件可以得出觸土部件336運動時的位移與粘附阻力的圖像，得到試驗數(shù)據(jù)，重新設(shè)定部件的運動方向使部件運動至初始位置，準(zhǔn)備下一次試驗，試驗結(jié)束后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，運動控制裝置3承擔(dān)著使觸土部件在土槽2中雙向運動的作用，潤滑調(diào)節(jié)裝置5承擔(dān)觸土部件在運動過程中輸送潤滑液的作用，數(shù)據(jù)采集裝置4承擔(dān)的作用是采集數(shù)據(jù)和控制各裝置，通過數(shù)據(jù)采集器接收力傳感器334采集的信息、可以得到部件的運動位移與拉力或者推力的數(shù)據(jù)，通過串口可以控制每個蠕動泵的流量流速和開啟蠕動泵51個數(shù)位置，達(dá)到控制潤滑的效果，蠕動泵51可以精確調(diào)節(jié)流速和流量，流量調(diào)節(jié)為10ml/min，通過外部軟件編譯，在試驗過程中可以根據(jù)試驗條件不同，可以設(shè)定蠕動泵51不同流速和流量，也可以設(shè)定開啟蠕動泵51的個數(shù)和蠕動泵潤滑位置，采用不同的潤滑策略，潤滑液通過軟管線路對觸土部件336進(jìn)行潤滑，噴嘴與觸土部件336要潤滑的部位可以通過螺紋連接，從而實現(xiàn)潤滑調(diào)節(jié)功能。